CN101525100B - 电梯能效检测仪及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电梯能效检测仪及其检测方法。该检测仪包括：液晶显示屏、测量模块、键盘、微机处理系统以及电源装置，其中的测量模块设置有电流、电压输入接口，微机处理系统连接位移传感器。其检测方法包括：按照要求确定被测电梯的运行次数、每次运行的载荷与运行区间；通过电梯轿厢装载的砝码数量由键盘输入电梯载荷数据；安装位移传感器检测电梯轿厢移动距离；通过电流/电压输入接口与电梯供电线路连接采集电梯运行的电压、电流数据；由微机处理系统对数据进行分析、计算、自动生成检验报告并完成能效评级。本发明的优点是：可自动记录电梯轿厢移动距离并生成检测报告，输出的功率、能耗、谐波等电参数图形/数据的最小间隔时间为0.1秒。

Description

电梯能效检测仪及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测仪器以及使用方法。更具体地说，本发明涉及一种检测电梯能源利用效率的专用仪器以及利用该仪器检测电梯能源利用效率的方法。

背景技术

据有关资料介绍，我国在用电梯总数达一百万部，每天有15.84亿人次乘坐电梯。可见，电梯已经成为不可缺少的垂直运输工具，同时，电梯也是现代建筑最大的耗能设备之一。为此，国家质检总局质检特函〔2007〕29号文件提出：要对锅炉、换热压力容器、电梯等高耗能特种设备实行能源效率测试，加强特种设备使用环节的节能监管。

目前，我国电梯能源效率的检测工作刚刚起步，已经实施的检测项目主要为：电梯按照规定程序完成的输送量(吨·米)与完成此输送量电梯的能量消耗(千瓦·时)以及电梯工作中的电压、电流、谐波状况等。所使用的检测仪器主要为：通用的电能质量分析仪、试重砝码、钢卷尺等，也就是说，在检测实施中，使用试重砝码计量电梯的载荷，使用钢卷尺丈量电梯轿厢移动的距离，使用电能质量分析仪记录电梯工作中的功率、能耗以及电压、电流、谐波状况等数据，其检测结果则根据测试数据由人工计算得出。

前述现有的电梯能源效率检测技术存在以下缺点：

由于电梯为断续工作制，检测中电梯要在不同的楼层上上下下运行多次，使用钢卷尺丈量电梯轿厢每次移动距离的工作量大，测量精度不高；由于采用人工计算电梯能源效率指标，数据量大、工作效率低；由于通用的电能质量分析仪是按照电力标准的要求设计，其输出的功率、能耗、谐波等电参数图形/数据的最小间隔时间为1秒，不能完全满足电梯检测要求。

发明内容

本发明所要解决的问题，就是克服前述现有技术的不足，提供一种可自动记录电梯轿厢移动距离并自动生成检测报告，其输出的功率、能耗、谐波等电参数图形/数据的最小间隔时间为0.1秒的电梯能效检测仪。

本发明的电梯能效检测仪包括：分别连接液晶显示屏、测量模块、键盘并且设置有数据输入输出接口的微机处理系统以及设置有外接电源接口的电源装置，所述的测量模块设置有电流输入接口和电压输入接口，所述的微机处理系统连接用于检测电梯轿厢移动距离的位移传感器。

所述的位移传感器选用光电式结构，用于检测电梯轿厢的移动距离。在测量作业时，可将其安放在电梯限速器的钢丝绳或曳引钢丝绳的侧面，通过检测钢丝绳的上下运动得到电梯轿厢位移信号。

所述位移传感器与微机处理系统的连接可采用电缆线连接方式或无线通讯传输方式。

所述电梯能效检测仪输出的功率、能耗、谐波等电参数图形/数据的时间最小间隔设定为0.1S。所述测量模块实时采集电压、电流信号的速率为20k/s。

采用本发明的电梯能效检测仪检测电梯能源利用率的方法，包括下列步骤：

(1)按照技术规范/技术标准的要求，确定被测电梯的测试工作图谱，对电梯的运行次数、每次运行的载荷与运行区间做出规定；

(2)在被测电梯供电动力线路开关的下口，通过电流钳、电压钳将电梯的电流、电压信号接入电梯能效检测仪的电压、电流输入接口；

(3)将位移传感器安放在电梯限速器钢丝绳或曳引钢丝绳侧面，使其镜头的透视方向垂直于电梯限速器钢丝绳或曳引钢丝绳的运动方向，通过检测钢丝绳的上下运动得到电梯轿厢位移信号；

(4)按照被测电梯的测试工作图谱的规定，在电梯轿厢内加载试重砝码，通过键盘输入每次测量时电梯载荷数据；

(5)被测电梯按工作图谱规定的区间运行，电梯轿厢位移数据与电梯运行的电流、电压参数由相应的传感器采集并直接输入微机处理系统；

(6)由微机处理系统对测试数据进行采集、分析、计算、存储，并将测试结果自动生成检验报告。

本发明的有益效果是：

(1)由位移传感器自动检测轿厢的移动距离，比现有检测技术的人工丈量方式精度高、效率高；

(2)由微机处理系统对测量数据进行分析与输出，可实现电梯能效检测的自动化与智能化。

附图说明

图1是本发明电梯能效检测仪的结构框图。

图2是本发明电梯能效检测仪的位移传感器电路图。

图中：1.液晶显示屏，2.测量模块，3.电流输入接口，4.电压输入接口，5.微机处理系统，6.位移传感器接口，7.外接电源接口，8.位移传感器，9.电源装置，10.数据输入输出接口，11.键盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的电梯能效检测仪及其检测方法作以详细描述：

图1示出了本发明电梯能效检测仪的结构框图。参见图1，本发明的电梯能效检测仪包括液晶显示屏1、测量模块2、微机处理系统5、位移传感器8，电源装置9以及键盘11；所述的液晶显示屏1、测量模块2以及键盘11分别与所述的微机处理系统5电连接，所述的测量模块2设置有电流输入接口3和电压输入接口4，所述的微机处理系统5设置有数据输入输出接口10并通过位移传感器接口6连接用于检测电梯轿厢移动距离的位移传感器8，所述的电源装置9设置有外接电源接口7。

使用本发明的电梯能效检测仪进行检测时：可采用电流钳和电压钳通过检测仪上设置的电流输入接口3和电压输入接口4将所述仪器接入被测电梯的供电动力线路，用于采集电梯运行中的电流、电压数据；所采集的电流、电压数据经测量模块2记录、整理后再输送到微机处理系统5；所述的位移传感器8通过位移传感器接口6将电梯轿厢的移动距离数据输送到微机处理系统5；所述的键盘11用于人工进行电梯载荷数据的输入以及实施参数的设置；所述的微机处理系统5用于对输入的电流电压数据、轿厢移动的距离数据、电梯载荷数据进行采集、记录、计算、分析；所述的数据输入输出接口10用于对测试结果的打印输出或数据下载；所述的电源装置9用于提供仪器的电源供应；所述的外接电源接口7用于对电源装置9充电或外接供电电源；所述的液晶显示屏1用于显示测试图形与数据计算、分析结果；所述的位移传感器8采用光电式结构，其与微机处理系统5的连接方式有两种：其一是采用电缆线通过位移传感器接口6与微机处理系统5连接，其二是采用无线通讯传输技术与微机处理系统连接。

图2是本发明中位移传感器的电路图。本发明中用于检测电梯轿厢移动距离的光电式位移传感器8选用了美国安杰伦公司推出的高性能光学感测芯片HDNS2000为核心器件，该芯片包含图像拾取系统、DSP处理器、PS/2或四状态输出转换器等三个基本模块。在所述HDNS2000芯片的底部设置一个如同小型摄像头的感光眼，所述的感光眼可以不间断地对物体表面进行拍照，并将前后两次的图像送入DSP处理器中进行处理，以判断物体移动的方向和距离大小，然后将数据转化为PS/2格式或者以两通道四状态格式输出，从而精确地测量出物体运动的距离与方向。

本发明的电梯能效检测仪将其输出的功率、能耗、谐波等电参数图形/数据的时间最小间隔设定为0.1S，并将所述测量模块实时采集电压、电流信号的速率设定为20k/s，以满足通过实测的电参数图形/数据对电梯运行特性分析比较的需要。

下面的实施例是以本发明的电梯能效检测仪检测电梯能源利用率的展开说明：

实施例1

将所述的位移传感器8的光学镜头固定到安装架上，使其镜头的透视方向垂直于电梯限速器钢丝绳运动方向，确定镜头面与钢丝绳排布面的距离为5mm；再将所述位移传感器8的输出端通过电缆线经位移传感器接口6与微机处理系统5的输入端相连。

设置好位移传感器8后，再将外置的电流钳和电压钳通过检测仪上设置的电流输入接口3和电压输入接口4将所述仪器接入被测电梯的供电动力线路，用于采集电梯运行中的电流、电压数据。

通过键盘11写入电梯试重砝码重量，再将220V的AC电源接至仪器的外接电源接口7，接通电源，开始检测。

本发明利用限速器钢丝绳与电梯轿厢相连接且轿厢上下运行速度与限速器钢丝绳移动速度同步的特点，在电梯按照测试工作图谱作业时，以所述的位移传感器8对钢丝绳移动引起的光学信号的变化量进行采集，并通过光电转换及信号处理，自动检测出钢丝绳的移动距离，同时将实时移动的距离不间断的传送到微机处理系统5，再由所述的微机处理系统5根据测量值与电梯轿厢移动距离的固定函数关系计算出不间断产生的位移量。

检测时，电梯按照测试工作图谱作业，本发明仪器中的测量模块2以20k/s的速率实时采集电压、电流信号并进行处理，处理后的数据通讯至微机处理系统5，并由所述的微机处理系统5采集位移信号与砝码重量输入值，存储所得数据，进行进一步运算，最后将电流、电压、功率、能耗、功率因数、谐波THD值、谐波含量、吨千米功耗、能效评级等各类数值输出到液晶显示屏1显示，同时自动生成检验报告，检测人员可以通过数据输入输出接口10下载或打印数据记录和检验报告。

在整个检测过程中，本发明中测量模块2、微机处理系统5和液晶显示屏1的电源均由电源装置9提供。

实施例2

该实施例与实施例1的不同之处在于：在位移传感器8和微机处理系统5上分别设置无线发射装置、无线接收装置，使所述位移传感器8所测试的电梯轿厢移动数据通过其上的无线发射装置予以传送，并由设置在微机处理系统5上的无线接收装置采集，从而省掉实施例1中连接所述位移传感器8与微机处理系统5的电缆线。其他的检测过程与实施例1相同。

本发明电梯能效检测仪及其检测方法，与现有技术相比有以下优点：

(1)可由位移传感器自动采集测量电梯轿厢位移数据，并由微机处理系统对测量数据进行分析与输出，可以形成功率-位移曲线。

(2)可降低检测人员的工作强度，缩短检测作业时间，有效提高测量准确度，避免了人为因素对测量精度的限制；

(3)电压、电流的采样周期为20K/s，其输出的功率、能耗、谐波等电参数图形/数据的最小间隔时间为0.1s，适合电梯检测要求。

以上结合附图和实施方式对本发明进行了展开描述，该描述不具有限制性，附图所示的也只是本发明仪器构成的一种实施例，本发明的技术方案并不局限于此。本领域的普通技术人员应该能够理解，在不脱离本发明设计思想的情况下，本发明的实际实施还会有某些细节上的变化。所以，只要符合本发明宗旨，这些变化均包括在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采用电梯能效检测仪检测电梯能源利用率的方法，其特征是，该方法包括下列步骤：

(1)按照技术规范/技术标准的要求，确定被测电梯的测试工作图谱，对电梯的运行次数、每次运行的载荷与运行区间做出规定；

(2)在被测电梯供电动力线路开关的下口，通过电流钳、电压钳将电梯的电流、电压信号接入电梯能效检测仪的电压、电流输入接口；

(3)将位移传感器安放在电梯限速器钢丝绳或曳引钢丝绳侧面，使其镜头的透视方向垂直于电梯限速器钢丝绳或曳引钢丝绳的运动方向，通过检测钢丝绳的上下运动得到电梯轿厢位移信号；

(4)按照被测电梯的测试工作图谱的规定，在电梯轿厢内加载试重砝码，通过键盘输入每次测量时电梯载荷数据；

(5)被测电梯按工作图谱规定的区间运行，电梯轿厢位移数据与电梯运行的电流、电压参数由相应的传感器采集并直接输入微机处理系统；

(6)由微机处理系统对测试数据进行采集、分析、计算、存储，并将测试结果自动生成检验报告。

2.根据权利要求1所述的采用电梯能效检测仪检测电梯能源利用率的方法，其特征是，该方法采用的电梯能效检测仪，其构成包括：分别连接液晶显示屏、测量模块、键盘并且设置有数据输入输出接口的微机处理系统以及设置有外接电源接口的电源装置，所述的测量模块设置有电流输入接口和电压输入接口，所述的微机处理系统连接用于检测电梯轿厢移动距离的位移传感器。

3.根据权利要求2所述的采用电梯能效检测仪检测电梯能源利用率的方法，其特征是，所述电梯能效检测仪中的位移传感器为光电式结构。

4.根据权利要求2所述的采用电梯能效检测仪检测电梯能源利用率的方法，其特征是，所述电梯能效检测仪中的位移传感器与微机处理系统采用电缆线连接方式或无线通讯传输方式。

5.根据权利要求2所述的采用电梯能效检测仪检测电梯能源利用率的方法，其特征是，所述电梯能效检测仪输出的功率、能耗、谐波等电参数图形/数据的最小时间间隔为0.1S。

6.根据权利要求2所述的采用电梯能效检测仪检测电梯能源利用率的方法，其特征是，所述电梯能效检测仪中的测量模块实时采集电压、电流信号的速率为20k/s。

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